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2023届高中生物新教材同步选择性必修第一册 第3章 第2节 第1课时 血糖平衡的调节

第2节激素调节的过程第1课时血糖平衡的调节[学习目标]以人体血糖平衡的调节为例,说明激素通过反馈调节维持机体稳态的机制。

1.血糖的来源和去向(正常情况下)2.参与血糖调节的两类重要激素项目胰岛素胰高血糖素分泌细胞胰岛B细胞胰岛A细胞作用途径促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯;抑制肝糖原分解和非糖物质转变成葡萄糖促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖作用效果既增加血糖去路,又减少血糖来源,使血糖浓度恢复到正常水平使血糖浓度回升到正常水平3.参与血糖平衡调节的其他激素:人体内有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等,它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度。

胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。

4.反馈调节(1)概念:在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作。

(2)意义:反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,它对于维持稳态具有重要意义。

5.血糖的平衡还受到神经系统的调节。

判断正误(1)胰岛素通过增加血糖的去路,减少血糖的来源来调节血糖的平衡()(2)胰岛素是唯一降血糖的激素()(3)糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等,它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度()(4)胰高血糖素可以促进肝糖原和肌糖原的分解,从而使血糖的浓度升高()(5)血糖浓度降低时,下丘脑的某个区域兴奋,通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素() 答案(1)√(2)√(3)√(4)×(5)√特别提醒肝糖原可以分解为葡萄糖补充血糖,肌糖原只为骨骼肌供能,不能补充血糖。

一、血糖平衡的调节1.血糖平衡调节的方式注:“+”表示促进。

(1)调节中枢:下丘脑。

(2)调节方式:神经—体液调节,主要依靠体液的调节。

(3)使血糖浓度升高的激素不仅有胰高血糖素,还有肾上腺素、甲状腺激素等。

2.请具体写出血糖平衡调节过程中的体液调节途径和神经—体液调节途径。

提示体液调节途径为血糖含量升高(降低)时→直接刺激胰岛B(A)细胞→胰岛素(胰高血糖素)分泌增加→血糖降低(升高);神经—体液调节途径为血糖含量降低(升高)时→刺激下丘脑有关神经细胞→作用于肾上腺和胰岛A细胞(胰岛B细胞)→分泌肾上腺素和胰高血糖素(胰岛素)→血糖含量升高(降低)。

3.结合下图分析影响胰岛素和胰高血糖素分泌的信号分子有哪些?提示影响胰岛素分泌的信号分子有葡萄糖、神经递质和胰高血糖素;影响胰高血糖素分泌的信号分子有葡萄糖、神经递质和胰岛素。

1.影响胰岛素分泌的因素(1)血糖浓度——高浓度。

(2)神经调节——下丘脑某个区域通过副交感神经控制。

(3)胰高血糖素的促进作用。

2.影响胰高血糖素分泌的因素(1)血糖浓度——低浓度。

(2)神经调节——下丘脑某个区域通过交感神经控制。

(3)胰岛素的抑制作用。

1.研究发现,胰岛素作用的信号通路如下图:靶细胞上的胰岛素受体活化后,陆续活化一系列激酶,形成阶梯状串联效应,实现转导信号的放大。

有多种激酶、蛋白等参与这一过程,涉及蛋白质、糖类、脂类代谢和生长调控的多条信号通路。

下列说法不正确的是()A.分泌胰岛素的细胞,细胞膜上有神经递质受体和葡萄糖转运蛋白B.靶细胞内一系列激酶的磷酸化,阶梯状串联效应实现了胰岛素作用的高效性C.靶细胞通过增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量实现了对葡萄糖的加速摄取D.图中胰岛素的靶细胞仅表示肝脏细胞答案 D解析分泌胰岛素的细胞是胰岛B细胞,其受神经递质的调控,因而细胞膜上具有接受神经递质的受体;胰岛B细胞能够利用葡萄糖,所以细胞膜上也含有葡萄糖转运蛋白,A正确;根据题干信息,靶细胞上的胰岛素受体活化后,陆续活化一系列激酶,形成阶梯状串联效应,实现转导信号的放大,能够实现胰岛素作用的高效性,B正确;从题图中可以看出,胰岛素作用于靶细胞膜上的胰岛素受体后,经一系列酶的磷酸化,进一步使储存葡萄糖转运蛋白的囊泡与细胞膜融合,增加靶细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量,从而实现靶细胞对葡萄糖的加速摄取,起到降低血糖的作用,C正确;胰岛素是已知唯一降血糖的激素,作用于全身的组织细胞,不仅仅只有肝脏细胞,D错误。

2.如图是血糖调节过程的示意图,其中甲、乙代表器官,a、b代表相应激素。

下列有关叙述正确的是()A.激素a是胰岛素,可通过促进①②过程降低血糖B.激素b是胰高血糖素,是机体内唯一可升高血糖的激素C.激素a作用的结果反过来会抑制激素b的分泌,属于反馈调节D.甲、乙分别为胰腺和肝脏,两者均是血糖平衡的调节中枢答案 A解析由题图分析可知,a为胰岛素,胰岛素可以通过促进葡萄糖氧化分解和合成糖原等途径来降低血糖,A正确;激素b是胰高血糖素,胰高血糖素和肾上腺素等都有升高血糖的功能,B错误;b表示胰高血糖素,胰高血糖素能升高血糖,当血糖升高超过正常范围时,会反过来减少胰高血糖素的分泌,血糖平衡的调节是通过负反馈调控来完成的,C错误;血糖平衡的调节中枢在下丘脑,D错误。

二、糖尿病的病因及症状糖尿病是一种严重危害健康的常见病,主要表现为高血糖和尿糖。

糖尿病分为1、2两种类型,多饮、多尿、多食是其共同外在表现。

1型糖尿病由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致。

2型糖尿病与能量摄入过多、运动量过少、肥胖等生活方式密切相关,其发病机理比较复杂,其中一个原因是机体组织细胞对胰岛素的敏感性降低(可能与细胞膜上胰岛素受体受损有关)。

(1)尿液中葡萄糖含量高一定是糖尿病吗?提示不一定,如一次性吃糖过多或肾小管重吸收障碍时均可导致尿中含糖。

(2)通过注射胰岛素可以有效治疗因细胞膜上胰岛素受体受损引发的糖尿病吗?提示不能,因为这种糖尿病患者体内并不缺乏胰岛素,而是由于胰岛素的受体受损使胰岛素不能正常发挥功能所致。

(3)2型糖尿病有向发病率高、发病年龄降低的趋势发展,请结合上述资料分析在生活中应该注意哪些事项来避免糖尿病的发生?提示注意控制饮食,多运动。

1.糖尿病的病因类型病因1型糖尿病胰岛B细胞受损,胰岛素分泌不足2型糖尿病确切发病机理目前仍不明确2.糖尿病的症状——“三多一少”3.下列与糖尿病有关的叙述,正确的是()A.糖尿病患者逐渐消瘦,是因为其体内糖的代谢异常,导致非糖物质分解加强B.尿液中偶尔含有少量糖的人不一定是糖尿病患者,尿液中持续含有较多糖的人则一定是糖尿病患者C.糖尿病患者吃得多,是因为其体内的糖被大量排出体外,导致血糖含量过低D.糖尿病患者的尿多,是因为其代谢旺盛,产生的水比一般人多答案 A4.2型糖尿病人常表现为身体消瘦,其主要原因是糖代谢障碍,需要将部分脂肪、氨基酸等非糖物质转化为糖类供能。

PEPCKI是参与人体内由非糖物质转化为葡萄糖异生途径的一种关键性酶,其作用机理如图所示,下列叙述错误的是()A.可在肝脏细胞中提取到PEPCKI基因转录的产物mRNAB.胰高血糖素可能通过调节PEPCKI基因的表达升高血糖C.促进PEPCKI乙酰化可以减缓非糖物质转化为血糖D.图示糖异生途径存在正反馈调节机制答案 D解析肝脏细胞中非糖物质(如氨基酸等)在PEPCKI的作用下能形成葡萄糖,肝脏细胞中含有PEPCKI这种关键性酶,说明在肝脏细胞中PEPCKI基因能转录形成mRNA,A正确;胰高血糖素能促进非糖物质(如氨基酸等)转化为葡萄糖,使得血糖浓度升高,故胰高血糖素可能通过调节PEPCKI基因的表达,增加PEPCKI的数量,进而升高血糖,B正确;促进PEPCKI 乙酰化,防止非糖物质(如氨基酸等)在PEPCKI的作用下形成葡萄糖,从而防止血糖浓度太高,C正确;根据分析可知,图示糖异生途径存在负反馈调节机制,D错误。

题组一血糖平衡的调节1.(2022·天津三中高二期中)下图是有关糖代谢及其调节示意图,下列相关叙述中正确的有几项()a.在肌肉、肝脏细胞中②过程均可发生b.胰岛B细胞分泌的激素促进①③过程c.胰岛A细胞分泌的激素促进②③过程d.胰岛素促进④⑤⑥⑦等过程的实现A.零项B.一项C.两项D.三项答案 C解析②过程是肝糖原分解形成葡萄糖,只发生在肝细胞中,肌糖原不能分解转化为血糖,a 错误;胰岛B细胞分泌的激素为胰岛素,胰岛素可以促进血糖的去路,即促进④⑤⑥⑦等过程,同时抑制血糖的来源,即抑制②③过程,从而使血糖含量降低,b错误、d正确;胰岛A 细胞分泌的胰高血糖素可以促进血糖的来源,即促进②③过程,使血糖含量上升,c正确。

2.为探究血糖调节的影响因素进行了以下实验。

实验中5只家兔的注射剂量和生理指标均按单位体重计算。

下列说法错误的是()A.胰岛素需要采用注射而不是饲喂的方法是因为考虑了胰岛素的化学本质B.二次注射后,血糖最先回升到正常浓度的是②号C.二次注射以后,③号与④号血糖浓度都回升,说明肾上腺素与胰高血糖素在调节血糖方面具有协同关系D.二次注射中,实验操作违反了对照原则答案 D解析胰岛素的化学本质是蛋白质,饲喂后在消化道中会被消化酶分解而失去药效,因此只能注射,A正确;二次注射时,②号注射的是葡萄糖溶液,葡萄糖溶液能迅速缓解低血糖症状,B正确;③号注射的是肾上腺素,④号注射的是胰高血糖素,二者都能促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,从而缓解低血糖症状,说明肾上腺素与胰高血糖素在调节血糖方面具有协同关系,C正确;二次注射,进一步证明相关物质的作用,实验操作没有违反对照原则,D错误。

3.如图是血糖调节模式图,下列叙述正确的是()A.低血糖状态时,通过①→②→③使血糖恢复正常,主要原因是胰高血糖素分泌增多B.高血糖状态时,胰岛A细胞产生的胰岛素促进葡萄糖进入细胞,合成肝糖原和甘油三酯等C.胰高血糖素和胰岛素共同参与血糖调节,二者的作用相同D.人体细胞膜上若缺乏胰岛素受体,可能导致细胞减缓摄取血糖,血糖水平过低答案 A解析低血糖状态时,通过①过程使胰岛A细胞分泌胰高血糖素增加,胰高血糖素通过②过程作用于肝脏,使肝糖原分解形成葡萄糖进入血液,从而使血糖浓度升高,A正确;高血糖状态时,胰岛B细胞产生的胰岛素促进葡萄糖进入细胞,合成肝糖原和甘油三酯等,B错误;胰高血糖素和胰岛素共同参与血糖调节,两者作用相反,C错误;人体细胞膜上若缺乏胰岛素受体,可能导致细胞减缓摄取血糖,血糖水平过高,D错误。

4.下图是人体血糖平衡调节示意图,下列有关分析错误的是()注:“+”表示促进、“-”表示抑制。

A.胰高血糖素浓度和神经递质都能影响胰岛素的分泌B.血糖的稳定受神经和激素的共同调节,下丘脑是调节中枢C.午餐前,人体内胰高血糖素分泌减少,胰岛素分泌增多D.肾上腺素浓度升高能促进肝糖原的分解,从而升高血糖答案 C解析午餐前,血糖浓度降低,人体内胰高血糖素分泌增多,能促进胰岛素分泌增多,C错误。

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